纳米级结构材料简称为纳米材料(nanomaterial)，是指其结构单元的尺寸介于1 nm～100 nm范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质[1~5]。

纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10 μm降至10 nm时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异[1~7]。纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能的不安定原子。这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。就熔点来说，纳米粉末中由于每一粒子组成原子少，表面原子处于不安定状态，使其表面晶格震动的振幅较大，所以具有较高的表面能量，造成超微粒子特有的热性质，也就是造成熔点下降，同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结，而成为良好的烧结促进材料。而一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体，当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时，即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时，将成为优异的磁性材料[4]。

根据其材料性能的不同纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。纳米粉末又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100 nm以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于：高密度磁记录材料；吸波隐身材料；磁流体材料；防辐射材料；单晶硅和精密光学器件抛光材料；微芯片导热基片与布线材料；微电子封装材料；光电子材料；先进的电池电极材料；太阳能电池材料；高效催化剂；高效助燃剂；敏感元件；高韧性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷，用于陶瓷发动机等)；人体修复材料；抗癌制剂等。

纳米技术是科技发展的一个新领域，从过去的宏观领域进入到物理的微观领域，从微米层深入到分子、原子级的纳米层。纳米新技术将成为21世纪前沿学科和主导学科。

纳米技术包括[2]：论文网

1) 纳米级精度和表面形貌的测量，如纳米级精度的尺寸和位移的测量。纳米级测量技术发展方向为光干涉测量技术和扫描显微测量技术；

2) 纳米级表层物理、化学、机械性能的检测，包括表层显微物理学探针技术和摩擦磨损的检测技术；

3) 纳米级精度的加工和纳米级表层的加工——原子和分子的去除、搬迁和重组，包括机械加工、化学腐蚀、能量束加工、复合加工、扫描隧道显微加工等;

4) 纳米材料，包括纳米材料的制备和应用；

5) 纳米级传感器和控制技术。

6) 微型和超微型机械；

7) 纳米生物学等等。纳米材料是指颗粒尺寸在纳米级的超细材料，它的尺寸大于原子簇(小于1nm的原子聚集体)而小于通常的微粉。

总的来说纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段，美、日、德等少数国家，虽然已经初具基础，但是尚在研究之中，新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平，研究队伍也在日渐壮大。

而其中发达国家特别是美国，对纳米技术的重视程度非常高，研发纳米技术是抢占高新技术制高点的需要。1999年，美国总统科技助理雷恩博士(Neal Lane)提出了“国家纳米技术启动计划”(简称NM计划)。2000年l月21日，克林顿总统在加州理工学院发表了演讲，呼吁美国国会批准为这项计划拨款4。95亿美元,使纳米技术成为与21世纪信息技术战略并列的优先研发重点，有人称该计划为新的“曼哈顿计划”。预计2001财政年度，美国对纳米技术研发投入达5亿美元。日本政府在“2001年度科学技术振兴指导计划”中，把纳米技术列为重点，并拨专款成立了专门研究机构欧盟对纳米技术研发的投人也达数亿美元，并将纳米技术列入欧盟2002至2006年科研框架内。美国在光刻技术上的优势，使其掌握和垄断了制造计算机芯片的关键技术，从而控制了整个世界的计算机及通讯产业制造电脑芯片的光刻技术将在今后5到10年发展到理论极限。美国欲在新世纪、新千年的计算机及通讯等信息产业独步世界，加大纳米技术在信息产业应用的研发力度是顺理成章的。纳米技术刚刚起步，我国有可能在某些技术领域赶超科技发达国家。如果我们能抓住发展纳米技术的机遇，例如，在分子芯片技术领域实现突破，在5到10年之后，我国将有可能在纳米计算机和信息技术领域占有一席之地，有望打破产电脑“购买国外芯片—组装产品—较低的产品利润”这一低层次产业链：我们欣喜地看到，国家和天津市政府把纳米技术与纳米材料的研究作为重点投入之一，天津大学等一些研究单位也在从事纳米技术与纳米材料的研究工作，并有部分成果和产品问世天津丹海股份有限公司也在积极探索使用纳米材料(添加剂)用于淀粉和聚乙烯的共混工艺，有望明显提高环保材料的性能和降解效率，造福环境保护事业[3]。